发光二极管的反射层的制作方法

相关申请

本申请要求2018年1月29日提交的序列号为15/882,103的美国专利申请的权益，其公开内容全部通过引用结合于此。

本公开涉及包括发光二极管的固态照明装置，并且更具体地，涉及具有高反射率的反射层的发光二极管。

背景技术：

固态照明装置(例如，发光二极管(led))越来越多地用于消费和商业应用。led技术的进步带来了高效率和机械强度高、寿命长的光源。因此，现代led已经实现了各种新的显示应用，并且越来越多地用于普通照明应用，通常替代白炽光源和荧光光源。

led是将电能转换成光的固态装置，通常包括设置在相反掺杂的n型和p型层之间的一个或多个半导体材料有源层(或有源区域)。当在掺杂层上施加偏压时，空穴和电子被注入到一个或多个有源层中，其中，空穴和电子重新结合，以产生发射，例如，可见光或紫外线发射。有源区域可以由例如碳化硅、氮化镓、磷化镓、氮化铝和/或砷化镓基材料和/或有机半导体材料制成。在所有方向激发由有源区域产生的光子。

通常，希望以最高的光发射效率来操作led，这可以通过相对于输出功率的发射强度来测量(例如，以流明/瓦特为单位)。提高发射效率的一个实际目标是在期望的光传输方向上最大限度地提取有源区域发射的光。led的光提取和外部量子效率受到许多因素的限制，包括内部反射。根据众所周知的斯涅尔定律，折射或者在内部反射到达led表面和周围环境之间的表面(界面)的光子。如果以重复的方式在内部反射光子，则最终会吸收这些光子，并且永远不会提供从led射出的可见光。

为了增加光子离开led的机会，已经发现对led表面和周围环境之间的界面进行图案化、粗糙化或纹理化是有用的，以提供变化的表面，这增加了内部反射的折射概率，从而增强了光提取。尽管有这些方法，但其实际应用至少在某些情况下是有限的。例如，机械方法可能在led材料中引入应力或导致其断裂，并且也可能在可以使用他们的制造顺序中的位置方面受到限制。化学(例如，光刻蚀刻)方法也可以在它们在制造顺序中的位置方面受到限制，以避免在随后的led芯片制造期间的未对准或微特征损坏，和/或如果在芯片制造之后进行蚀刻，则避免与led芯片层的化学不兼容性。

提高光提取效率的另一种方法是提供反射所产生的光的反射表面，使得这种光可以有助于从led芯片发出有用的光。在图1所示的典型led封装10中，单个led芯片12通过焊接或导电环氧树脂安装在反射杯13上。一个或多个引线接合11可以将led芯片12的欧姆触点连接到引线15a和/或15b，引线15a和/或15b可以附着到反射杯13或与反射杯13成一体。反射杯可以填充有封装材料16，封装材料16可以包含波长转换材料，例如，磷光体。由led发射的第一波长的光的至少一部分可以被磷光体吸收，磷光体可以相应地发射第二波长的光。然后，整个组件封装在透明的保护树脂14中，保护树脂14可以被模制成透镜的形状，以准直从led芯片12发出的光。虽然反射杯13可以向上引导光，但是当反射光时会发生光损耗。由于实际反射器表面的反射率低于100％，反射杯可能吸收一些光。在感兴趣的波长范围内，某些金属的反射率可能低于95％。

图2示出了另一种led封装，其中，一个或多个led芯片22可以安装在载体上，例如，印刷电路板(pcb)载体、衬底或基板23。安装在基板上的金属反射器24围绕led芯片22，并将led芯片22发出的光反射离开封装20。反射器24还为led芯片22提供机械保护。在led芯片22上的欧姆触点和基板23上的电迹线25a、25b之间形成一个或多个引线接合连接11。然后用密封剂26覆盖安装的led芯片22，密封剂26可以为芯片提供环境和机械保护，同时还用作透镜。金属反射器24通常通过焊料或环氧树脂结合附着到载体上。当反射光时，金属反射器24也可能经历光学损耗，因为它也具有小于100％的反射率。

图1和图2中所示的反射器设置为反射从led逸出的光。还开发了具有内部反射表面或层的led，以反射led内部的光。图3示出了led芯片30的示意图，其中，led32通过金属结合层36安装在基板34上。led还包括在led32和金属结合层36之间的p触点/反射器38，其中，p触点/反射器38通常包括诸如银(ag)等金属。这种设置用于商用led，例如，公司的led，属于led的ezbright^tm系列。p触点/反射器38可以将从led芯片的有源区域发射的光朝向基板反射回led的主发射表面。反射器还将全内反射光反射回led的主发射表面。如上面的金属反射器一样，p触点/反射器38反射的光少于100％，并且在某些情况下少于95％。

图4示出了曲线图40，其示出了对于波长为460nm的光，在不同视角下银在氮化镓(gan)上的反射率。gan的折射率约为2.4，而银的复折射率取自技术文献。[参见e.palik编辑的handbookofopticalconstantsofsolids]。该曲线图显示了p偏振反射率42、s偏振反射率44和平均反射率46，其中，平均反射率46通常示出了用于led的金属的总反射率，其中，以随机偏振产生光。0°的反射率低于90°的反射率，这种差异可能导致每次反射损失高达5％或更多的光。在led芯片中，在某些情况下，全内反射光在逸出之前会从反射镜反射几次，并且因此，反射镜吸收的微小变化会导致led亮度的显著变化。反射镜吸收对每次反射的累积效应会降低光强度，使得来自led有源区域的光实际上只有不到75％作为led光逸出。

本领域继续寻求改进的发光二极管和固态照明装置，其具有降低的光损耗并提供能够克服与传统照明装置相关的挑战的期望照明特性。

技术实现要素：

本公开涉及包括发光二极管的固态照明装置，并且更具体地，涉及具有高反射率的反射层的发光二极管。

在一些实施例中，一种发光二极管(led)芯片包括：有源led结构，包括在n型层和p型层之间的有源层；第一反射层，其与有源led结构相邻，并包括多个介电层。led芯片包括：第一反射层上的第二反射层；第二反射层上的阻挡层；以及阻挡层上的钝化层。在一些实施例中，多个介电层中的每个介电层包括不同的厚度。在一些实施例中，多个介电层包括多个第一介电层和多个第二介电层。在一些实施例中，多个介电层包括非周期性布拉格反射器。在一些实施例中，第二反射层包括穿过第一介电层的导电路径。

在其他实施例中，一种发光二极管(led)芯片包括：有源led结构，包括在n型层和p型层之间的有源层；以及第一反射层，其与所述有源led结构相邻，并且包括多个第一介电层和多个第二介电层，其中，所述多个第一介电层的每一层包括不同的厚度。所述多个第一介电层中的最厚层位于所述多个第一介电层的其他层之间。

在其他实施例中，一种led芯片包括：有源led结构，包括在n型层和p型层之间的有源层；以及第一反射层，其与所述有源led结构相邻，并包括多个第一介电层和多个第二介电层。所述多个第一介电层的平均厚度大于所述多个第二介电层的平均厚度，并且所述多个第二介电层中的至少一层的厚度大于所述多个第一介电层中的至少一层的厚度。

在其他实施例中，一种发光二极管(led)芯片包括：有源led结构，包括在n型层和p型层之间的有源层；第一反射层，其与所述有源led结构相邻；第一反射层上的第二反射层；以及第一反射层和第二反射层之间的粘合层，其中，所述粘合层包括金属氧化物。在某些实施例中，第一反射层可以包括多个介电层。在某些实施例中，金属氧化物包括氧化铝或阳极氧化铝。

在另一方面，本文描述的任何一个或多个方面、实施例或特征可以与任何一个或多个其他方面或特征相结合，以获得额外的优点。

本领域技术人员在结合附图阅读以下优选实施例的详细描述后，将理解本公开的范围并认识到其额外方面。

附图说明

包含在本说明书中并形成其一部分的附图说明了本公开的几个方面，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是传统发光二极管(led)的截面图；

图2是传统led的截面图；

图3是传统led的部分截面图；

图4是示出金属反射器在不同视角下的反射率的曲线图；

图5a是根据一些实施例的led的部分截面图；

图5b是根据一些实施例的led的反射层的部分截面图；

图5c是根据一些实施例的led的反射层的部分截面图；

图5d是根据一些实施例的led的反射层的部分截面图；

图5e是根据一些实施例的led的反射层的部分截面图；

图6a是比较一些实施例的在零度入射角下宽波长范围内的百分比反射率的曲线图；

图6b是比较一些实施例的宽入射角(aoi)范围和宽波长范围的反射强度的热图表示；

图6c是比较一些实施例的宽入射角(aoi)范围和宽波长范围的反射强度的热图表示；

图7是示出根据一些实施例的反射层在不同视角下的反射率的曲线图；

图8a是根据一些实施例的led的截面图；

图8b是根据一些实施例的led的截面图；

图9a是根据一些实施例的led的一部分的微观截面图像；

图9b是根据一些实施例的靠近有源结构孔的led芯片的一部分的截面图；

图9c是根据一些实施例的靠近反射层孔的led芯片的一部分的截面图；

图10a是根据一些实施例的led的截面图；

图10b是根据一些实施例的led的截面图；

图11a是根据一些实施例的led的截面图；

图11b是根据一些实施例的led的截面图；

图12a是根据一些实施例的led的截面图；

图12b是根据一些实施例的led的截面图；

图13是根据一些实施例的封装的led的截面图；

图14是根据一些实施例的封装的led的截面图；

图15是根据一些实施例的多结led芯片的截面图；

图16是根据一些实施例的照明器材的一部分的截面图；

图17a是放大约10,000倍的al2o3膜表面的扫描电子显微镜图像；

图17b是放大约50,000倍的图17a的al2o3膜表面的扫描电子显微镜图像；

图18a是根据本文公开的实施例的横截面图，包括在第一反射层和第二反射层之间的具有受控形态或晶粒结构的粘合层；

图18b是去除了第一反射层的图18a的粘合层的第一表面的仰视图；

图19a是根据本文公开的实施例的横截面表示，包括在第一反射层和第二反射层之间的具有不同受控形态或晶粒结构的粘合层；

图19b是去除了第一反射层的图19a的粘合层的第一表面的仰视图；

图20是表示al2o3膜的椭偏测量的绘图。

具体实施方式

下面阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实践这些实施例的必要信息，并且示出了实践这些实施例的最佳模式。在根据附图阅读以下描述后，本领域技术人员将理解本公开的概念，并且将认识到在本文没有特别提及的这些概念的应用。应当理解，这些概念和应用落在本公开和所附权利要求的范围内。

应当理解，尽管术语第一、第二等可以用于描述各种元件，但是这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以称为第二元件，并且类似地，第二元件可以称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。

应当理解，当诸如层、区域或衬底等元件称为在另一元件上或延伸到另一元件上时，可以直接在另一元件上或直接延伸到另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件称为“直接在另一元件上”或“直接延伸到另一元件上”时，不存在中间元件。同样，应该理解，当诸如层、区域或衬底的元件称为在另一元件“之上”或在另一元件“之上”延伸时，可以直接在另一元件之上或直接在另一元件之上延伸，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件称为“直接在”另一元件之上或“直接在”另一元件之上延伸时，不存在中间元件。还应当理解，当一个元件称为“连接”或“耦接”到另一元件时，可以直接连接或耦接到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件称为“直接连接”或“直接耦接”到另一元件时，不存在中间元件。

诸如“下方”或“上方”或“上部”或“下部”或“水平”或“垂直”的相关术语在本文中可以用来描述一个元件、层或区域与图中所示的另一元件、层或区域的关系。应当理解，这些术语和上面讨论的那些术语旨在包括除了附图中描绘的方位之外的装置的不同方位。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。将进一步理解，当在本文使用时，术语“包括(comprises、comprising)”、和/或“包含(includes、including)”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还应当理解，本文使用的术语应当被解释为具有与它们在本说明书和相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且除非在本文明确定义，否则不会被解释为理想化或过于正式的含义。

本公开涉及具有内部或整体反射表面/层的固态发射器，所述反射表面/层被设置为增加发射器的发射效率。本文参考发光二极管(led)描述了本公开，但是应当理解，本公开同样适用于其他固态发射器。本公开的装置可以结合一个或多个触点用作反射器，或者可以用作与触点分开的反射器。

如上所述，根据本公开的led芯片的不同实施例包括有源led结构，该有源led结构在两个相反掺杂的层之间具有有源层。应当理解，有源led结构可以包括许多额外层，并且有源层可以包括多个层，并且两个相反掺杂的层也可以包括多个层。第一反射层可以设置为邻近反向掺杂层中的一层，第一层包括与有源led结构具有不同折射率的材料。在一些实施例中，第一反射层可以包括折射率主要在其与有源led结构的界面处或附近较低的层。换言之，当该层包括多种材料时，该层的一些实施例可以具有低于有源led结构的平均折射率。在其他实施例中，反射层最靠近有源led结构的部分应该小于有源led结构的部分。

有源led结构和第一反射层之间的折射率差增加了该界面处的全内反射(tir)光的量。在第一反射层的折射率低于有源led结构的折射率的实施例中，较低折射率的材料提供折射率的降低，这增加了可经历tir的光量。根据本公开的led芯片的一些实施例还可以包括第二反射层或金属层，该第二反射层或金属层可以在第一反射层上并与第一反射层结合使用，使得穿过第一反射层(例如，没有经历tir)的光可以被第二反射层反射。

这些内部或整体反射层可以减少光发射损耗，光发射损耗可能是由于光在不希望的方向发射而被吸收。从发射器的有源led结构沿远离有用光发射的方向发射的光(例如，朝向衬底、基板或金属结合层)可以被第一反射层反射。反射表面可以被定位成反射该光，使得该光从led芯片向期望的方向发射。本公开的实施例提供了一个或多个层和材料，这些层和材料可以协作，以在期望的方向上有效地反射光，使得光可以有助于发射器的有用发射。

第一反射层可以包括许多不同的材料，包括氮化硅(sin、sinx、si3n4)、硅(si)、锗(ge)、氧化硅(sio2、siox)、氧化钛(tio2)、氧化铟锡(ito)、氧化镁(mgox)、氧化锌(zno)及其组合。在一些实施例中，第一反射层包括介电材料，例如，二氧化硅(sio2)和/或氮化硅(sin、si3n4)。应当理解，可以使用折射率较低或较高的许多其他材料，其中，一些材料的折射率比led的有源结构材料的折射率小高达约50％。在其他实施例中，第一反射材料的折射率可以比活性结构材料的折射率小高达约40％，而在其他实施例中，可以小高达约30％，而在其他实施例中，可以小高达约20％。例如，在一些实施例中，有源结构的gan材料的折射率约为2.4，反射材料包括一层或多层折射率约为1.46的二氧化硅材料和一层或多层折射率约为1.9的氮化硅。

许多传统的led主要依靠由不同材料制成的金属反射层，例如，银(ag)、ag合金、金(au)和au合金。如上所述，金属反射器的每次反射都会有损耗，并且这些损耗可能很大，特别是对于在led中多次通过和反射的光。被tir反射的光没有光学损耗，因此当使用tir反射更多的光时，led的发射效率可以增加。其他传统的led芯片依赖于内部多层反射器，例如，分布式布拉格反射器(dbr)。传统的dbr(例如，四分之一波长反射器)包括具有不同折射率的多对层。多个对依次排列，以提供具有折射率梯度的多个界面。两层之间的每个界面有助于菲涅耳反射；然而，这仅发生在特定的入射角范围内。

根据本公开的发射器的不同实施例也可以利用允许高效和可靠的led操作的其他结构、层或特征。在一些实施例中，可以在反射层附近包括电流扩散层，以将电流扩散到有源led结构的一层或多层中。在其他实施例中，可以包括材料，以提供不同层之间的可靠粘合，例如，在低折射率层和金属反射层之间。本公开的不同实施例还提供具有导电通孔或路径设置，其提供穿过低折射率反射层的导电路径。这允许电信号沿着通孔穿过低折射率层，使得复合层可以用作内层，其中，电信号可以在操作期间穿过低折射率层。如下文详细描述的，这种通孔设置可以采取许多不同的形状和尺寸。

本文参考某些实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。具体而言，较低折射率的第一反射层可以包括许多不同的材料层，并且可以具有超出本文所述的许多不同的厚度。一些实施例可以具有包括折射率高于有源led结构的层或材料的层，但是这些层可以足够薄，以具有最小的光学影响。第一反射层也可以在除了本文描述的那些之外的不同固态发射器上的许多不同位置，并且可以在固态发射器之外的不同装置上使用。此外，第一反射层可以设置有或没有导电结构，以允许电信号通过。应当理解，根据本公开的led也可以结合包括金属和其他介电反射层的其他反射器来利用第一反射层。第一反射层被设置为增加由tir反射的光量，同时保持简单、有效和成本有效的反射系统。

本文参考作为本公开实施例的示意性说明的横截面视图来描述本公开的实施例。因此，这些层的实际厚度可以不同，并且作为例如制造技术和/或公差的结果，可以预期图示形状的变化。例如，被示出或描述为正方形或矩形的区域可以具有圆形或弯曲的特征，并且被示为直线的区域可以具有某些不规则性。因此，附图中示出的区域是示意性的，并且它们的形状不旨在示出装置的区域的精确形状，也不旨在限制本公开的范围。

图5a示出了根据一些实施例的led芯片50的截面图。led芯片50包括反射结构，其允许led芯片以更大的发射效率操作。虽然参考单个led芯片的制造来描述本发明，但是应当理解，本发明也可以应用于晶片级led芯片制造、led芯片组的制造或者封装的led芯片的制造。然后，可以使用已知的分割或切割方法将晶片led或led组分成单独的led芯片。本公开也可以用于具有不同几何形状的不同led，例如，横向几何形状或垂直几何形状。本公开也可以用于与倒装芯片安装兼容的led中，并且用于非倒装芯片安装的led中。

led芯片50包括有源led结构52或区域，其可以具有以不同方式排列的许多不同的半导体层。led及其有源结构的制造和操作在本领域中是公知的，在此仅作简要讨论。有源led结构52的层可以使用已知的工艺来制造，使用金属有机化学气相沉积来制造合适的工艺。有源led结构52的层可以包括许多不同的层，并且通常包括夹在n型和p型相反掺杂外延层之间的有源层，所有这些外延层都相继形成在生长衬底上。应当理解，有源led结构52中还可以包括额外的层和元件，包括但不限于缓冲层；成核层；超晶格结构；未掺杂层；包覆层；接触层；以及电流扩散层和光提取层和元件。有源层可以包括单量子阱、多量子阱、双异质结构或超晶格结构。

有源led结构52可以由不同的材料系统制成，一些材料系统是第三族氮化物基材料系统。第三族氮化物是指在氮和元素周期表的第三族元素之间形成的半导体化合物，通常是铝(al)、镓(ga)和铟(in)。氮化镓(gan)是一种常见的二元化合物。该术语还指三元和四元化合物，例如，铝镓氮化物(algan)、铟镓氮化物(ingan)和铝铟镓氮化物(alingan)。对于第三族氮化物，硅(si)是常见的n型掺杂剂，并且镁(mg)是常见的p型掺杂剂。因此，对于基于第三族氮化物的材料系统，有源层、n型层和p型层可以包括未掺杂或掺杂有硅或镁的一层或多层gan、algan、ingan和alingan。其他材料系统包括碳化硅、有机半导体材料和其他第iii-v族系统，例如，磷化镓、砷化镓和相关化合物。

有源led结构52可以在生长衬底(图5a中未示出)上生长。生长衬底可以由许多材料制成，例如，蓝宝石、碳化硅、氮化铝(aln)、gan，合适的衬底是4h多型碳化硅，尽管也可以使用其他碳化硅多型，包括3c、6h和15r多型。碳化硅具有某些优点，例如，与其它衬底相比，与第三族氮化物的晶格匹配更紧密，并产生高质量的第三族氮化物膜。碳化硅还具有非常高的热导率，因此碳化硅上的第三族氮化物装置的总输出功率不受衬底散热的限制。蓝宝石是第三族氮化物的另一种常见衬底，并且还具有某些优点，包括较低的成本、已建立的制造工艺以及良好的透光光学特性。

根据有源层以及n型和p型层的组成，有源led结构52的不同实施例可以发射不同波长的光。在一些实施例中，有源led结构52发射峰值波长范围约为430nm至480nm的蓝光。在其他实施例中，有源led结构52发射峰值波长范围为500nm至570nm的绿光。在其他实施例中，有源led结构52发射峰值波长范围为600至650nm的红光。led芯片50还可以覆盖有一个或多个发光磷光体或其他转换材料，例如，磷光体，使得来自led的至少一些光穿过一个或多个磷光体并转换成一个或多个不同波长的光。在一个实施例中，led芯片发射来自led有源结构的光和来自一种或多种磷光体的光的白光组合。一种或多种磷光体可以包括发射黄色(例如，yag:ce)、绿色(luag:ce)和红色(cai-x-ysrxeuyalsin3)的磷光体及其组合。

如上所述，可以包括不同的层，以允许led芯片50的有效操作。对于一些半导体材料，例如，一些第三族氮化物材料系统，电流不能有效地扩散通过p型层。在这些实施例中，电流扩散层54可以在有源led结构52上的某个位置，以帮助电流扩散到p型层中。在一些实施例中，电流扩散层54可以覆盖一些或整个p型层，并且在一些实施例中，电流扩散层54帮助将来自p触点的电流扩散到p型层的表面上，如下面更详细描述的。这有助于在p型层上提供改进的电流扩散，同时相应地改进来自p型层的电流注入。

电流扩散层54可以包括许多不同的材料，并且通常是透明导电氧化物，例如，ito或金属，例如，铂(pt)，尽管也可以使用其他材料。电流扩散层可以具有许多不同的厚度，本公开具有足够小的厚度，以最小化来自有源结构的穿过电流扩散层的光的吸收。包含ito的电流扩散层54的一些实施例可以具有小于1000埃的厚度，而其他实施例可以具有小于的厚度。还有一些实施例可以具有小于的厚度。还有一些实施例可以具有在至范围内的厚度，这些实施例中的一些具有厚度大约为的电流扩散层。电流扩散层54和下面描述的反射层可以使用已知的方法沉积。应当理解，在不考虑电流扩散的实施例中，可以提供没有电流扩散层的led芯片。

led芯片50还可以包括可以形成在有源led结构52上的第一反射层56，并且在所示实施例中，第一反射层56和有源led结构52之间的电流扩散层54形成在电流扩散层54上。第一反射层56可以包括许多不同的材料，并且优选地包括与包括有源led结构52的材料呈现折射率阶跃的材料。换言之，第一反射层56的折射率应该小于有源led结构52的折射率，以促进有源结构向第一反射层56发光的tir，如第一光迹线58所示。反射经历tir的光，而不经历吸收或损失，并且tir允许有源结构光的有效反射，使得能够有助于有用的或期望的led芯片发射。在仅依赖金属层来反射光的实施例中，光在每次反射时都会经历损失(如上所述)，这可能降低整体led芯片发射效率。

在一些实施例中，第一反射层56包括折射率低于有源led结构52材料的折射率的材料，较低折射率的材料提供来自有源led结构52的光的更大的tir。第一反射层56可以包括许多不同的材料，其中，一些材料的折射率小于2.3，而其他材料的折射率可以小于2.15、小于2.0和小于1.5。在一些实施例中，第一反射层56包括介电材料，一些实施例包括二氧化硅和/或氮化硅。应当理解，可以使用许多电介质材料，例如，sin、sinx、si3n4、si、ge、sio2、siox、tio2、ta2o5、ito、mgox、zno及其组合。

如上所述，一些第三族氮化物材料(例如，gan)的折射率约为2.4，二氧化硅的折射率约为1.48，并且氮化硅的折射率约为1.9。具有包括gan的有源led结构52和包括二氧化硅的第一反射层56的实施例可以在两者之间具有足够的折射率阶跃，以允许在两者之间的接合处的光的有效tir，如第一光迹线58所示。根据所用材料的类型，第一反射层56可以具有不同的厚度，一些实施例具有至少0.2微米(μm)的厚度。在这些实施例中的一些中，其厚度可以在0.2μm至0.7μm的范围内，而在这些实施例中的一些中，其厚度可以大约为0.5μm。

当光在与第一反射层56的接合处经历tir时，具有指数衰减强度的渐逝波可以延伸到第一反射层56中。该波在从接合发出的大约三分之一波长的光内最强(在二氧化硅中，450nm的光约为0.3μm)。如果第一反射层56的厚度太薄，使得在第一反射层56和第二反射层60之间的界面处的渐逝波中保留显著的强度，则一部分光可以到达第二反射层60。这又可以减少第一界面处的tir反射。为此，在一些实施例中，第一反射层56应该具有至少0.3μm的厚度。

如上所述，根据一些实施例的led芯片50还可以利用第一反射层56上的第二反射层60，例如，金属层，来反射可能穿过第一反射层56的任何光。在第二反射层60反射的光的示例由第二光迹线62示出，其在第二反射层60反射之前首先穿过第一反射层56。第二反射层60可以包括许多不同的材料，例如，ag、au、al或其组合，本实施例是ag。一些实施例还可以包括在第一反射层56和第二反射层60之间的粘合层64，以促进两者之间的粘合。许多不同的材料可用于粘合层64，例如，氧化钛(tio、tio2）、氧氮化钛（tion、tixoyn）、氧化钽（tao、ta2o5）、氧氮化钽（taon）、氧化铝（alo、alxoy）或其组合，优选的材料是tion、alo或alxoy。在这点上，粘合层64可以包括金属氧化物。粘合层64可以具有从几埃到几千埃的许多不同厚度。在一些实施例中，可以小于而在其他实施例中，可以小于而在其他实施例中，可以小于在这些实施例中的一些中，可以是大约厚。粘合层64的厚度和所使用的材料应该最小化对通过的光的吸收，以最小化从第二反射层60反射的光的损失。例如，tion在第一反射层56和第二反射层60之间提供了良好的粘附性，但是tion具有高消光系数，并且对大约450nm的波长具有吸收性。在这点上，在粘合层64包括tion的实施例中，粘合层64的厚度可以小于或者约以提供良好的粘合，同时减少对来自有源led结构52的光的吸收。alxoy对波长约为450nm的光具有较低的消光系数，因此对有源led结构52产生的光吸收较少。在这点上，在粘合层64包括alxoy的实施例中，粘合层64可以包括范围从大约到大约或者范围从大约到大约或者范围从大约到大约的厚度。厚度低于约时，某些alxoy材料可能会降低粘附力。在厚度大于约时，某些alxoy材料可以提供折射率界面，该界面改变由第一反射层56和第二反射层60提供的反射特性。在某些实施例中，粘合层64包括alxoy，其中，1≤x≤4且1≤y≤6。在某些实施例中，粘合层64包括alxoy或al2o3，其中，x=2且y=3。在某些实施例中，粘合层64包括alxoy，其中，大部分alxoy包括al2o3，其余的alxoy包括其他x和y值。粘合层64可以通过电子束沉积来沉积，其可以提供光滑、致密和连续的层，而表面形态没有显著变化。粘合层64也可以通过溅射、化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积来沉积。如上所述，第一反射层56和有源led结构52之间的界面包括折射率阶梯，以促进光的tir，如第一光迹线58所示。然而，根据入射角，一些光在被第二反射层60反射之前仍然可以穿过第一反射层56，如第二光迹线62所示。图5b示出了根据一些实施例的第一反射层56的截面图。第一反射层56包括被配置为在它们之间提供多个不同界面的多个层(56-1、56-2、56-3、56-4、56-5、56-6和56-7)。另外，层56-1形成与有源led结构52的界面，并且层56-7形成与图5a的粘合层64或第二反射层60的界面。每个不同的界面促进具有不同入射角范围的光的tir，因此，由第一反射层56反射的光的总量增加，并且到达第二反射层60的光的量减少。

不同的界面可以由具有不同折射率的材料形成。例如，层56-1可以包括二氧化硅，并且层56-2可以包括氮化硅。因此，层56-1和有源led结构52之间的界面不同于层56-1和层56-2之间的界面。如果在相同的两种材料之间提供两个界面，则通过改变每层的光学厚度，界面可以不同。光学厚度可以定义为材料的折射率和光路穿过的几何长度的乘积。因此，材料层的光学厚度可以通过增加或减少实际层厚度来改变。与具有较小光学厚度的另一层相比，具有较大光学厚度的层通常会促进具有较浅入射角的光的tir。因此，具有不同光学厚度的多个层允许一些层反射较浅入射角的更多光，同时具有以较大入射角反射更多光的其他层，从而在所有角度上为多个层提供增加的全反射。

在一些实施例中，第一反射层56包括第一材料的多个第一介电层56-1、56-3、56-5和56-7以及不同于第一材料的第二材料的多个第二介电层56-2、56-4和56-6。如果多个第一介电层56-1、56-3、56-5和56-7中的每一个的厚度变化，则每个界面(即56-1和56-2、56-2和56-3、56-3和56-4、56-4和56-5以及56-5和56-6)将是不同的，因此，每个界面可以促进具有不同入射角范围的光的tir。在一些实施例中，多个第二介电层56-2、56-4和56-6中的每一个的厚度也可以变化。在一些实施例中，第一材料是二氧化硅，且第二材料是氮化硅。在其他实施例中，第一和第二材料可以是sin、sinx、si3n4、si、ge、sio2、siox、tio2、ta2o5、ito、mgox、zno或相关材料的任意组合。如图5b所示，一些实施例包括奇数个第一介电层和偶数个第二介电层。在其他实施例中，第一介电层的数量等于第二介电层的数量。多个第一介电层56-1、56-3、56-5和56-7的厚度可以在第一反射层56内的不同配置中变化。例如，多个第一介电层56-1、56-3、56-5和56-7的每一层的厚度可以在第一反射层56内依次增加或减少。在其他实施例中，多个第一介电层56-1、56-3、56-5和56-7的最厚层(在图5b中示为层56-3)位于多个第一介电层56-1、56-3、56-5和56-7的其他层(56-1、56-5和56-7)之间。最厚层(图5b中的层56-3)具有最长的光学厚度，并且与其他层(层56-1、56-5和56-7)相比，有利于促进具有最浅入射角(例如，0至15°)的光的tir。通过将最厚层(层56-3)放置在其他层(层56-1、56-5和56-7)之间，至少一些具有更大入射角(例如，大于15°)的光可以更早地反射，而不会潜在地损失到第一反射层56内的吸收。在图5b中，多个第一介电层56-1、56-3、56-5和56-7中的最厚层被示为层56-3；然而，在不偏离这些实施例的原理的情况下，层56-5也可以是最厚的层。

因此，本文公开的一些实施例包括led芯片，该led芯片包括第一反射层，该第一反射层包括具有不同光学厚度的多个介电层。在一些实施例中，led芯片包括有源结构，该有源结构包括在n型层和p型层之间的有源层；第一反射层，与所述有源led结构相邻，并且包括多个第一介电层和多个第二介电层，其中，所述多个第一介电层的每一层包括不同的厚度；其中，多个第一介电层中的最厚层位于多个第一介电层的其他层之间。

在一些实施例中，多个第一介电层56-1、56-3、56-5和56-7的平均厚度大于多个第二介电层56-2、56-4和56-6的平均厚度。然而，在一些实施例中，多个第二介电层56-2、56-4和56-6中的至少一层的厚度大于多个第一介电层56-1、56-3、56-5和56-7中的至少一个。例如，多个第一介电层56-1、56-3、56-5和56-7可以包括二氧化硅，并且多个第二介电层56-2、56-4和56-6包括氮化硅，并且层56-1的厚度为190nm至200nm，层56-2的厚度为50nm至60nm，层56-3的厚度为335nm至345nm，层56-4的厚度为55nm至65nm，层56-5的厚度为75nm至85nm，层56-6的厚度为60nm至70nm，并且层56-7的厚度为45nm至55nm。在一些实施例中，多个第一介电层的平均厚度比多个第二介电层的平均厚度大至少2倍。在其他实施例中，多个第一介电层的平均厚度比多个第二介电层的平均厚度大至少3倍。

图5c示出了根据其他实施例的第一反射层56的截面图。在图5c中，第一反射层56包括被配置为在它们之间提供多个不同界面的多个层(56-1、56-2、56-3、56-4、56-5、56-6、56-7、56-8、56-9、56-10、56-11、56-12、56-13)。层56-1形成与图5a的有源led结构52的界面，并且层56-7形成与图5a的粘合层64或第二反射层60的界面。每个不同的界面促进具有不同入射角范围的光的tir，并且因此，由第一反射层56反射的光的总量增加，并且到达第二反射层60的光的量减少。在一些实施例中，第一反射层56包括第一材料的多个第一介电层56-1、56-3、56-5、56-7、56-9、56-11和56-13以及不同于第一材料的第二材料的多个第二介电层56-2、56-4、56-6、56-8、56-10和56-12。第一材料和第二材料可以是以上针对图5b描述的任何材料或材料的任何组合。多个第一介电层的每一层和多个第二介电层的每一层的厚度可以如上面针对图5b所述的那样变化。

在图5c中，最厚的层被示为层56-1，其与图5a的有源led结构形成界面。如上针对图5b所述，最厚层(图5c中的层56-1)具有最长的光学厚度，并且与其他层相比，有利于促进具有最浅入射角(例如，0至15°)的光的tir。为了减少更大入射角(例如，大于15°)的光被吸收的机会，提供了具有不同光学厚度的额外层(与图5b相比，层56-8、56-9、56-10、56-11、56-12和56-13)。在一些实施例中，最厚层(层56-1)比多个第一介电层(层56-3、56-5、56-7、56-9、56-11和56-13)和多个第二介电层(层56-2、56-4、56-6、56-8、56-10和56-12)的任何其他层厚至少5倍。在一些实施例中，多个第一介电层的最薄层(层56-13)与图5a的粘合层64或第二反射层60形成界面。

在一些实施例中，多个第一介电层(层56-1、56-3、56-5、56-7、56-9、56-11和56-13)的平均厚度比多个第二介电层(层56-2、56-4、56-6、56-8、56-10和56-12)的平均厚度大至少2倍。在进一步的实施例中，多个第二介电层(层56-2、56-4、56-6、56-8、56-10和56-12)的至少一层比多个第一介电层(层56-1、56-3、56-5、56-7、56-9、56-11和56-13)的最薄层(56-13)厚至少2倍。在一些实施例中，多个第一介电层(层56-1、56-3、56-5、56-7、56-9、56-11和56-13)包括二氧化硅，并且多个第二介电层(层56-2、56-4、56-6、56-8、56-10和56-12)包括氮化硅，并且层56-1的厚度为480nm至490nm，层56-2的厚度为80nm至90nm，层56-3的厚度为50nm至60nm，层56-4的厚度为55nm至65nm，层56-5的厚度为65nm至75nm，层56-6的厚度为60nm至70nm，层56-7的厚度为65nm至75nm，层56-8的厚度为55nm至65nm，层56-9的厚度为50nm至60nm，层56-10的厚度为70nm至80nm，层56-11的厚度为80nm至90nm，层56-12的厚度为65nm至75nm，并且层56-13的厚度为45nm至55nm。

图5d示出了根据其他实施例的第一反射层56的截面图。图5d的实施例类似于图5c的实施例。因此，图5c的描述也适用于图5d，不同之处如下。

在图5d中，最厚层也被示为层56-1，其与图5a的有源led结构52形成界面。第二最厚层被示为层56-3，并且层56-1和56-3明显比第一反射层56的任何其他层厚。因此，层56-1和56-3具有最大的两个光学厚度，并且促进入射角比其他层更浅的光的tir。56-3层的光学厚度与56-1层不同，它会权衡某个浅角反射来增加大角度的反射，从而有助于增加所有角度的全反射。在一些实施例中，最厚层(层56-1)比第二最厚层(层56-3)厚至少2倍，并且比多个第一介电层(层56-5、56-7、56-9、56-11和56-13)的任何其他层厚至少5倍。另外，最厚层(层56-1)比多个第二介电层(层56-2、56-4、56-6、56-8、56-10和56-12)中的任何一个至少厚6倍。当图5a的第一反射层56被配置为如图5d所示时，层56-1和56-3比多个第一介电层(56-5、56-7、56-9、56-11和56-13)的任何其他层更靠近有源led结构52。因此，与针对图5c描述的实施例相比，更多具有浅入射角的光更早地反射。反过来，多个第一介电层(层56-5、56-7、56-9、56-11和56-13)的至少一个其他层比任何其他层薄得多。在图5d中，最薄的层被示出为层56-7，但是应当理解，在各种实施例中，最薄的层可以是任何层(层56-5、56-7、56-9、56-11和56-13)。在一些实施例中，最厚层(层56-1)比多个第一介电层的最薄层(层56-7)厚至少10倍，并且在进一步的实施例中，最厚层(层56-1)比最薄层(层56-7)厚至少16倍。另外，多个第二介电层的最厚层(层56-4)比多个第一介电层的最薄层(层56-7)厚至少2倍，并且多个第二介电层的最薄层(层56-6)比最薄层(层56-7)厚至少1.5倍。

在一些实施例中，多个第一介电层(层56-1、56-3、56-5、56-7、56-9、56-11和56-13)包括二氧化硅，并且多个第二介电层(层56-2、56-4、56-6、56-8、56-10和56-12)包括氮化硅，并且层56-1的厚度为490nm至510nm，层56-2的厚度为60nm至70nm，层56-3的厚度为195nm至205nm，层56-4的厚度为70nm至80nm，层56-5的厚度为90nm至100nm，层56-6的厚度为40nm至50nm，层56-7的厚度为25nm至35nm，层56-8的厚度为70nm至80nm，层56-9的厚度为70nm至80nm，层56-10的厚度为65nm至75nm，层56-11的厚度为80nm至90nm，层56-12的厚度为60nm至70nm，层56-13的厚度为55nm至65nm。

图5e示出了根据其他实施例的第一反射层56的截面图。图5e的实施例类似于图5b的实施例。因此，图5b的描述也适用于图5e，不同之处如下。在图5e中，第一反射层56包括多个介电层(56-1、56-2、56-3、56-4、56-5)，其被配置为在它们之间提供多个不同的界面。层56-1形成与图5a的有源led结构52的界面，并且层56-5形成与图5a的粘合层64或第二反射层60的界面。每个不同的界面促进具有不同入射角范围的光的tir，因此，由第一反射层56反射的光的总量增加，并且到达第二反射层60的光的量减少。在一些实施例中，第一反射层56包括第一材料的多个第一介电层56-1、56-3和56-5，它们与不同于第一材料的第二材料的多个第二介电层56-2和56-4交替。第一材料和第二材料可以是以上针对图5b描述的任何材料或材料的任何组合。多个第一介电层的每一层和多个第二介电层的每一层的厚度可以如上面针对图5b所述的那样变化。在某些实施例中，多个第一介电层56-1、56-3和56-5包括二氧化硅，且多个第二介电层56-2和56-4包括氮化硅。如前所述，氮化硅可以具有大约1.9的折射率。根据氮化硅的生长条件和组成，折射率可以包括从大约1.8到大约2.2的范围。在本文公开的某些实施例中，多个第二介电层56-2和56-4可以包括氮化硅，该氮化硅已经形成有生长条件，例如，更高的生长温度或不同的沉积速率，其被配置为提供更高的折射率，例如，在从大约2.0到大约2.2的范围内的折射率。在这点上，某些第一介电层56-1、56-3和56-5与某些第二介电层56-2和56-4之间的每个界面可以具有增加的光的折射或反射。因此，与先前的实施例相比，可以减少介电层(56-1、56-2、56-3、56-4、56-5)的总数，例如，图5e中的五个。

因此，图5a的第一反射层56可以包括多个介电层。多个介电层可以包括多个介电层中的每个介电层包括不同厚度的实施例。在一些实施例中，第一反射层56包括7至13个介电层。在一些实施例中，第一反射层56包括多个交替的第一介电层和第二介电层。第一介电层可以具有与第二介电层不同的折射率。在一些实施例中，多个第一介电层包括二氧化硅，多个第二介电层包括氮化硅，尽管如上所述其他材料组合也是可以的。在一些实施例中，第一反射层56包括奇数个第一介电层和第二介电层，而在其他实施例中，第一反射层56包括偶数个第一介电层和第二介电层。在一些实施例中，第一反射层56包括非周期性布拉格反射器。在一些实施例中，第一反射层56包括多个介电层，其中，多个介电层中最厚的介电层通过至少一个较薄的介电层与有源层隔开。在其他实施例中，最厚的介电层与所述有源led结构相邻，并且在其他实施例中，与多个第一介电层的其他层相比，第二最厚的介电层邻近最厚的介电层。在一些实施例中，第一反射层56包括平均厚度大于多个第二介电层的平均厚度的多个第一介电层，并且多个第二介电层中的至少一层的厚度大于多个第一介电层中的至少一层的厚度。在一些实施例中，多个第一介电层的最厚层比多个第一介电层的最薄层厚至少10倍，并且在进一步的实施例中，多个第一介电层的最厚层比多个第一介电层的最薄层厚至少16倍。

因此，本文公开的一些实施例包括一种led芯片，该led芯片包括：有源led结构，包括在n型层和p型层之间的有源层；以及第一反射层，其与所述有源led结构相邻并包括多个第一介电层和多个第二介电层，其中，多个第一介电层的平均厚度大于多个第二介电层的平均厚度，并且其中，所述多个第二介电层中的至少一层的厚度大于所述多个第一介电层中的至少一层的厚度。

如上所述，在一些实施例中，第一反射层56包括具有不同折射率和厚度的变化材料的多个交替的第一和第二介电层，其在宽入射角范围内促进tir。因此，第一反射层56可以称为非周期性布拉格反射器。相反，周期性布拉格反射器通常由多对具有交替的较高和较低折射率的两种材料组成。选择每种材料的厚度，使得反射波相长干涉，并且每种材料的厚度在重复对中保持恒定。周期性布拉格反射器提供了优于单个介电反射器或金属反射器的改进的反射率，但是改进的反射率限于特定的入射角范围。

图6a是一些实施例的比较在零度入射角下宽波长范围内的百分比反射率的曲线图。每个实施例包括有源led结构上的第一反射层和第二反射层。线66表示一个实施例，其中，第一反射层是二氧化硅的单一介电层，第二反射层是银。线68表示一个实施例，其中，第一反射层包括多个第一和第二介电层，第一和第二介电层包括具有上述组成和厚度的二氧化硅和氮化硅，第二反射层是银。线68在大多数波长下具有明显更高的反射率。例如，在450nm以上的一些波长下，反射率至少高2％，在500nm至530nm的一些波长下，反射率高约5％。

图6b和图6c是比较宽入射角(aoi)范围和宽波长范围上的反射强度的热图表示。与图6a一样，由图6b和图6c表示的实施例都包括有源led结构上的第一反射层和第二反射层。图6b表示一个实施例，其中，第一反射层包括多个第一和第二介电层，第一和第二介电层包括具有如上所述的组成和厚度的二氧化硅和氮化硅，第二反射层是银，例如，图5a的led芯片，具有图5d的第一反射层56。图6c表示一个实施例，其中，第一反射层是二氧化硅的单一介电层，第二反射层是银。值得注意的是，对于零入射角，在图6a中示出的百分比反射率改进也在宽入射角范围内实现。例如，在从400nm到650nm的大多数波长下，在大多数入射角上，图6b的实施例比图6c的实施例具有更大的反射强度(表示为更暗的区域)。

图7是表示在有源led结构上包括第一反射层和第二反射层的样品的反射率百分比(％)的曲线图。第一反射层包括多个第一和第二介电层，包括具有如上所述的组成和厚度的二氧化硅和氮化硅，第二反射层是银，例如，图5a的led芯片，具有图5d的第一反射层56。对于波长为460nm的光，在不同入射角(x轴)下绘制反射率百分比(y轴)。该图显示了p偏振反射率70、s偏振反射率72和平均反射率74，其中，平均反射率74通常示出了第一反射层的总反射率，用于以随机偏振产生光的led。值得注意的是，当与图4的仅表示gan上的银反射层的类似曲线图相比时，反射率显著提高。例如，对于从大约15°到超过50°的大多数角度，零度时的平均反射率74至少为93％，并且超过94％。

应当理解，根据本公开，上述第一反射层56设置可以用在许多不同的led芯片中。图8a示出了led芯片80的一些实施例，该led芯片80具有横向几何形状并且被设置用于倒装芯片安装。led芯片80包括有源led结构82，有源led结构82包括形成在衬底91上的p型层84、n型层86和有源层88。在一些实施例中，n型层86在有源层88和衬底91之间。在其他实施例中，p型层84在有源层88和衬底91之间。衬底91可以包括许多不同的材料，例如，碳化硅或蓝宝石，并且可以具有一个或多个被成形、纹理化或图案化以增强光提取的表面。

led芯片80还包括位于有源led结构82和第一反射层92之间的电流扩散层90。电流扩散层90可以具有与图5a所示和上述的电流扩散层54相同的厚度，并且可以包括相同的材料。在led芯片80中，电流扩散层90可以包括ito，并且位于p型层84上，以将电流扩散到p型层84中。第一反射层92设置在电流扩散层90上并且邻近p型层84，并且可以具有先前针对第一反射层56描述的具有多个层的任何实施例，例如，如图5b所描述的。例如，在led芯片80中，第一反射层92可以包括多个介电层。多个介电层可以包括多个介电层中的每个介电层包括不同厚度的实施例。在一些实施例中，第一反射层92包括7至13个介电层。在一些实施例中，第一反射层92包括多个交替的第一介电层和多个交替的第二介电层。多个第一介电层可以具有与多个第二介电层不同的折射率。在进一步的实施例中，多个第一介电层包括二氧化硅，多个第二介电层包括氮化硅，尽管如上所述其他材料组合也是可以的。在一些实施例中，第一反射层92包括奇数个第一介电层和第二介电层，而在其他实施例中，第一反射层92包括偶数个第一介电层和第二介电层。在一些实施例中，第一反射层92包括非周期性布拉格反射器。在一些实施例中，第一反射层92包括多个介电层，其中，多个介电层中最厚的介电层通过至少一个较薄的介电层与有源层隔开。在一些实施例中，第一反射层92包括平均厚度大于多个第二介电层的平均厚度的多个第一介电层，并且多个第二介电层中的至少一层的厚度大于多个第一介电层中的至少一层的厚度。针对第一反射层56(图5b)描述的所有其他实施例也适用于第一反射层92。

第二反射层94和粘合层96包括在第一反射层92上，粘合层96夹在第二反射层94和第一反射层92之间，并且在第二反射层94和第一反射层92之间提供粘合。这些层可以包括与上面针对图5a描述的第二反射层60和粘合层64相同的材料，并且可以具有相同的厚度。例如，在一些实施例中，第二反射层94包括导电材料，例如，银或其他金属。

led芯片80还包括反射层孔98，其可以穿过粘合层96和第一反射层92到达电流扩散层90。然后，当沉积第二反射层94时，可以填充或部分填充孔98。因此，第二反射层94形成在第一反射层92上，并且包括到电流扩散层90的通孔100。如下文更详细描述的，第二反射层94通过通孔100在p触点110和电流扩散层90之间提供穿过第一反射层92的导电路径。在一些实施例中，第二反射层94完全填充孔98。在其他实施例中，第二反射层94仅部分填充孔98。当第二反射层94仅部分填充孔98时，阻挡层102和钝化层106可以填充通孔的剩余部分。

孔98可以使用许多已知的工艺形成，例如，传统的蚀刻工艺或机械工艺，例如，微钻孔。孔98可以具有许多不同的形状和尺寸，在所示实施例中，孔98具有成角度的或弯曲的侧表面和直径小于20μm的圆形横截面。在一些实施例中，孔98可以具有大约8μm的直径，而其它的孔具有低至1μm的直径。相邻的孔98可以相距小于100μm，所示实施例从边缘到边缘具有30μm的间距。在其他实施例中，孔98可以具有小至10μm或更小的间距。可以理解的是，孔98(和所得的通孔100)可以具有不同形状的横截面，例如，正方形、矩形、椭圆形、六边形和五边形。在其他实施例中，孔的尺寸和形状不一致，并且相邻孔之间可以有不同或不一致的空间。

在其他实施例中，可以使用不同的结构来提供p触点110和电流扩散层90之间的导电路径。代替孔98，可以通过第一反射层92形成互连的栅格，然后在栅格中沉积导电材料，以形成到电流扩散层90的导电路径。栅格可以采取许多不同的形式，在不同的实施例中，栅格的部分以不同的角度互连。施加到栅格的电信号可以遍布并沿着互连部分传播。还应当理解，在不同的实施例中，栅格可以与孔结合使用，而其他实施例可以提供其他导电路径。在一些实施例中，一个或多个导电路径可以延伸到led芯片的有源层之外，例如，沿着led芯片的侧表面。

led芯片80还可以包括在第二反射层94上的阻挡层102，以防止第二反射层94材料(例如，银)迁移到其他层。防止这种迁移，有助于led芯片80在其整个寿命期间保持高效运行。因此，阻挡层102也是从p触点110到电流扩散层90的导电路径的一部分。在一些实施例中，阻挡层102是单层，而在其他实施例中，阻挡层102包括多层。用于阻挡层102的合适材料包括但不限于溅射ti/pt之后是蒸发的au块体材料或溅射ti/ni之后是蒸发的ti/au块体材料。

可以包括穿过粘合层96、第一反射层92和p型层84的有源结构孔104，以暴露n型层86。钝化层106包括在阻挡层102和有源结构孔104的侧表面上。钝化层106保护并提供触点和下面各层之间的电绝缘，如下面更详细描述的。钝化层106可以包括许多不同的材料，例如，介电材料。在一些实施例中，钝化层106是单层，而在其他实施例中，钝化层106包括多层。用于钝化层106的合适材料包括但不限于氮化硅。

钝化层孔108可以穿过钝化层106形成到阻挡层102和/或第二反射层94。然后可以在钝化层孔108中沉积p触点110。在操作中，施加到p触点的电信号穿过阻挡层102、第二反射层94和通孔100，并到达电流扩散层90，通过电流扩散层90，电信号扩散到p型层84。类似地，n触点112形成在钝化层106上并穿过有源结构孔104，其中，n触点112提供电信号施加到n型层86的电路径。在操作中，施加在p触点110和n触点112上的信号传导到p型层84和n型层86，促使led芯片80从其有源层88发光。

p触点110和n触点112可以包括许多不同的材料，例如，au、铜(cu)、镍(ni)、in、al、ag、锡(sn)、pt或其组合。在其他实施例中，可以包括导电氧化物和透明导电氧化物，例如，ito、氧化镍、氧化锌、氧化镉锡、氧化铟、氧化锡、氧化镁、znga2o4、zno2/sb、ga2o3/sn、agino2/sn、in2o3/zn、cualo2、lacuos、cugao2和srcu2o2。所用材料的选择取决于触点的位置和所需的电特性，例如，透明度、结电阻率和薄层电阻。

如上所述，led芯片80被设置用于倒装芯片安装。在操作中，p触点110和n触点112通过用于将电信号施加到led芯片80的电路径结合到表面，例如，印刷电路板。在大多数情况下，p触点110和n触点112在底部表面上，并且朝向led芯片底部发射的光有被至少部分吸收的危险，例如，被印刷电路板吸收的危险。第一反射层92和第二反射层94设置在有源层88下方，使得朝向底部发射的光反射回来，以有助于有用的led芯片发射。第一反射层92通过tir反射大部分光，大部分剩余光被第二反射层94反射。

图8b示出了led芯片113的一些实施例，该led芯片113具有横向几何形状并且被设置用于倒装芯片安装。led芯片113包括有源led结构82，其包括如前所述形成在衬底91上的p型层84、n型层86和有源层88。衬底91可以包括许多不同的材料，例如，碳化硅或蓝宝石，并且可以包括图案化表面105，其被成形、纹理化或图案化，以增强光提取。如前所述，led芯片113还包括第一反射层92、第二反射层94、粘合层96、反射层孔98、到电流扩散层90的通孔100、阻挡层102、到n型层86的有源结构孔104、钝化层106、钝化层孔108、p触点110和n触点112。在一些实施例中，钝化层106包括设置在其中的含金属中间层122，其中，中间层122可以包括铝或另一种合适的金属。值得注意的是，中间层122嵌入在钝化层106内，并且与led芯片113的其余部分电绝缘。在应用中，中间层122可以用作可以通过钝化层106传播的任何裂纹的止裂层。另外，中间层122可以反射至少一些可以穿过第一反射层92和第二反射层94的光。在图8b中，第一反射层92被示为单层；然而，第一反射层92可以包括如前所述的任何多层反射组合，例如，针对图5b、图5c、图5d和图5e的第一反射层56所述的多层反射组合。另外，第一反射层92包括靠近有源led结构82的部分和有源led结构82的“环绕”外围部分(包括n型层86、有源层88和p型层84)。在这点上，第一反射层92的环绕部分92’在p型层84、有源层88和n型层86的侧壁上延伸，并且在与有源结构孔104对准的n型层86的一部分上横向延伸。因此，led有源结构82的外围部分具有改进的反射率，并且更多的光可以被重定向到衬底91并离开led芯片113。在某些实施例中，第二反射层94不包括沿着有源led结构82的侧壁延伸的环绕部分。对于第二反射层94包括金属的实施例，在有源led结构82的侧壁上没有第二反射层94，可以减少金属的迁移，否则金属会接触p型层84、有源层88和n型层86的侧壁，从而导致电短路。

如上所述，层的实际厚度可以是不同的，并且由于例如制造技术和/或公差的原因，可以预期图示形状的变化。被图示或描述为正方形或矩形的区域可以具有圆形或弯曲的特征，而被显示为直线的区域可以具有某种不规则性。例如，图9a是根据一些实施例的led芯片的一部分的微观截面图像，其靠近图8a的单个反射层孔98。特别地，图9a是沿着反射层孔98的一部分的聚焦离子束图像。在图9a中，有源led结构82、电流扩散层90、第一反射层92、反射层孔98、第二反射层94、阻挡层102和钝化层106是可见的。如图所示，第二反射层94、阻挡层102和钝化层106位于第一反射层92上，并通过孔与第一反射层92共形。第二反射层94部分填充反射层孔98，反射层孔98的剩余部分被阻挡层102和钝化层106填充。

图9b是根据一些实施例的led芯片的一部分的截面图，其靠近图8b的有源结构孔104。如图9b的图示所示，n触点112被配置为延伸到有源结构孔104中，以提供与n型层86的电连接。如图所示，n触点112被示为两个共形层，然而，n触点112可以包括导电材料的多层堆叠。例如，图9b所示的n触点112的第一和最薄层可以包括欧姆层，其后是一个或多个迁移阻挡层，并且图9b所示的n触点112的最厚层可以包括一个或多个体接触层。欧姆层可以共形地涂覆在钝化层106上，并且直接涂覆在n型层86的表面上。欧姆层可以包括al、铬(cr)、ti、zno和ag的一层或多层。迁移阻挡层可以共形地涂覆在欧姆层上，并且可以包括ti、au、pt、ni、钛钨(tiw)和氮化钛(tin)中的一种或多种组合。体接触层可以共形地涂覆在迁移阻挡层上，并且可以包括金锡(ausn)和钛镍金(tiniau)的一种或多种组合。在图示的左侧，环绕部分92’(图8b的第一反射层92的部分)沿着与有源结构孔104对准的n型层86的一部分横向延伸。粘合层96在环绕部分92’上几乎不可见。此外，钝化层106共形地覆盖粘合层96、环绕部分92’，并沿着环绕部分92’和n触点112之间的n型层86的一部分横向延伸。图9c是根据一些实施例的led芯片的一部分的微观截面图像，其靠近图8b的单个反射层孔98。特别地，图9c是靠近反射层孔98的一部分的led芯片的一部分的截面图。如图9c所示，电流扩散层90在p型层84上几乎不可见。第一反射层92的部分在图像的左侧和右侧可见，反射层孔98形成在它们之间。第二反射层94在第一反射层92上以及沿着电流扩散层90的与反射层孔98对准的部分延伸。粘合层96设置在第一反射层92和第二反射层94的部分之间。阻挡层102可以包括如前所述的多层堆叠，显示为沿着第二反射层94延伸。钝化层106包括中间层122，并且钝化层106被配置为覆盖整个反射层孔98上的阻挡层102，从而为沿着钝化层106的一部分延伸的n触点112提供电绝缘。

因此，本文公开的一些实施例包括一种包括有源led结构的led芯片，该有源led结构包括在n型层和p型层之间的有源层；第一反射层，与有源led结构相邻，并包括多个介电层；第一反射层上的第二反射层；第二反射层上的阻挡层；以及阻挡层上的钝化层。

图10a示出了类似于以上针对图8a和图8b描述的实施例的led芯片114。在图10a中，led芯片114处于倒装芯片方位，并且包括有源led结构82、衬底91、第一反射层92、第二反射层94、阻挡层102、钝化层106、通孔100、有源结构孔104、p触点110和n触点112，类似于图8中描述的那些。衬底91是透光的(优选地，透明的)，并且包括外主表面118、侧表面120和内表面116。内表面116靠近有源led结构82，并且包括与所述有源led结构相邻82的具有多个凹陷和/或凸起特征的图案化表面105。在一些实施例中，图案化表面105与所述有源led结构82的n层相邻。图案化表面105在衬底91包括蓝宝石的实施例中特别有用，以便促进通过有源led结构82和衬底91之间的界面提取光。在一些实施例中，钝化层106包括设置在其中的含金属中间层122，其中，中间层122可以包括铝或另一种合适的金属。值得注意的是，中间层122嵌入在钝化层106中，并且与led芯片114的其余部分电绝缘。在应用中，中间层122可以用作可以通过钝化层传播的任何裂纹的止裂层。另外，中间层122可以反射至少一些可以穿过第一反射层92和第二反射层94的光。

图10b示出了安装在基板124上并覆盖有至少一层发光材料126的图10a的led芯片114。基板124包括分别靠近led芯片114的p触点110和n触点112设置的第一接触垫128和第二接触垫130。无焊、焊剂、直接连接或其他常规连接方式可用于在第一接触垫128和p触点110以及第二接触垫130和n触点112之间建立导电的电通信。如图10b所示，至少一种发光材料层126被设置为覆盖外主表面118、侧表面120和基板124的至少一部分。

本文所述的发光材料可以是或包括磷光体、闪烁体、发光墨水、量子点材料、日光灯带等中的一种或多种。发光材料可以通过任何合适的方式提供，例如，直接涂覆在led的一个或多个表面上，分散在被配置为覆盖一个或多个led的密封剂材料中，和/或涂覆在一个或多个光学或支撑元件上(例如，通过粉末涂覆、喷墨印刷等)。在某些实施例中，发光材料可以进行下变频或上变频，并且可以提供下变频和上变频材料的组合。在某些实施例中，被设置为产生不同峰值波长的多种不同(例如，组成不同)发光材料可以被设置为接收来自一个或多个led芯片的发射。在一些实施例中，一种或多种磷光体可以包括黄色磷光体(例如，yag：ce)、绿色磷光体(luag：ce)和红色磷光体(cai-x-ysrxeuyalsin3)及其组合。

一种或多种发光材料可以以各种配置设置在倒装芯片led和/或基板的一个或多个部分上。在某些实施例中，倒装芯片led的一个或多个表面可以共形地涂覆有一种或多种发光材料，而这种led和/或相关基板的其他表面可以没有发光材料。在某些实施例中，倒装芯片led的顶表面可以包括发光材料，而倒装芯片led的一个或多个侧表面可以没有发光材料。在某些实施例中，倒装芯片led的所有或基本上所有外表面(例如，除了接触限定表面或安装表面之外)都涂覆有或覆盖有一种或多种发光材料。在某些实施例中，一种或多种发光材料可以以基本均匀的方式设置在倒装芯片led的一个或多个表面上或上方；在其他实施例中，一种或多种发光材料可以以在材料成分、浓度和厚度中的一个或多个方面不均匀的方式设置在倒装芯片led的一个或多个表面上或上方。在某些实施例中，一种或多种发光材料的负载百分比可以在倒装芯片led的一个或多个外表面上或其中变化。在某些实施例中，一种或多种发光材料可以在倒装芯片led的一个或多个表面的部分上图案化，以包括一种或多种条纹、点、曲线或多边形。在某些实施例中，多个发光材料可以设置在倒装芯片led上或上方的不同离散区域或离散层中。

在某些实施例中，发光材料可以被设置在衬底的透光表面上，并且衬底可以包括至少120μm、至少150μm、至少170μm、至少200μm、至少230μm、至少250μm的厚度(前述最小厚度值可选地在上端由前述厚度值中的任何一个限定)或者本文指定的另一厚度阈值。不希望受到任何特定操作理论的限制，目前认为根据一个或多个前述厚度阈值提供较厚的衬底可以提高发光体转换的倒装芯片led的转换效率，这是由于以下一个或多个现象：(i)增加衬底的外主(例如，顶部)表面和多层反射镜之间的物理间隔(距离)以及(ii)减少设置在衬底外表面上或上方的发光材料上的光通量。

对于较大的led管芯尺寸(例如，衬底宽度至少约为1.2mm、至少约为1.4mm、至少约为2mm或更大)，减少光学损耗的益处可能更加显著和显著。较大的管芯对内部反射率有较大的依赖性，这是因为在光从led中逸出之前，光与内部反射层有更多的相互作用。在产生暖白色(相对于冷白色)发射体时，减少光损耗的益处也可能更明显，因为暖白色发射体通常涉及到进入led芯片的更大量的背反射(例如，由于多个磷光体材料或材料层的转换，例如，黄色层和红色层)。如上所述，第一反射层92包括在宽波长范围和宽入射角范围内的改进的反射率，因此另外非常适合于较大的led管芯和/或具有将来自有源led结构82的光转换成多种其他颜色的多个led管芯。此外，第一反射层92与第二反射层94、中间层122、图案化表面105和透光或透明衬底91中的任何一个或全部相结合，减少了led芯片114内的光学损耗，从而增加了亮度或光通量。

图11a示出了根据其他实施例的led芯片132。在图11a中，有源led结构82、衬底91、第一反射层92、第二反射层94、阻挡层102、钝化层106、通孔100、有源结构孔104、p触点110和n触点112类似于图10a中描述的那些。另外，第一反射层92和第二反射层94包括靠近有源led结构82的部分和有源led结构82的“环绕”外围部分(包括n型层、有源层和p型层)。如图11a所示，有源led结构82远离衬底91延伸，并形成具有台面侧壁134’的台面134，台面侧壁134’由led芯片132外围的至少一个凹槽136横向界定。该至少一个凹槽136包括第一反射层92的外围环绕部分92’，其界定形成台面134的有源led结构82的外围部分。此外，至少一个凹槽136包括第二反射层94的外围环绕部分94’，其被设置为与第一反射层92的环绕部分92’的一部分接触。在至少一个凹槽136内，环绕部分92’和外围环绕部分94’由钝化层106的钝化材料在外围界定。因此，有源led结构82包括台面侧壁134’，第一反射层92沿着台面侧壁134’延伸。

与前面的实施例一样，第一反射层92可以包括具有不同材料的多个第一和第二介电层，例如，二氧化硅和氮化硅，因此环绕部分92’也将包括二氧化硅和氮化硅。因此，led有源结构82的外围部分具有改进的反射率，并且更多的光可以被重定向到衬底91并离开led芯片132。在第一反射层92的环绕部分92’中存在氮化硅，用于为有源led结构82的台面134的侧面提供钝化。特别地，在环绕部分92’中氮化硅的存在可以用来保护有源led结构82金属(例如，银)不从第二反射层94中迁移。沿着台面134边缘迁移的任何金属都可能接触有源led结构82的n层和p层，并提供会导致led芯片132操作失败的电短路。此外，凹槽136内钝化层106中氮化硅的存在可用于阻挡湿气与第二反射层94的含金属部分接触的潜在路径，这将导致有害的化学相互作用。因此，期望led芯片132在所有操作条件下都具有改进的流明维持，或者随着时间的推移具有更少的光损失。

图11b示出了图11a的led芯片132，其安装在基板124上，并覆盖有类似于图10b的至少一层发光材料126。基板124包括第一接触垫128和第二接触垫130，第一接触垫128和第二接触垫130分别靠近p触点110和n触点112设置。无焊、焊剂、直接连接或其他常规连接方式可用于在第一接触垫128和p触点110以及第二接触垫130和n触点112之间建立导电的电通信。如图11b所示，至少一层发光材料层126被设置为覆盖衬底91的外部主表面118和衬底91的一个或多个侧表面120以及基板124的至少一部分。

图12a示出了根据本发明的led芯片138的另一实施例，该led芯片138倒装芯片安装在基板或衬底上，以供使用。该led芯片具有许多层，类似于图8、图10a和图10b所示的实施例中以及上述的那些层，包括有源led结构140，该有源led结构140包括p型层142、n型层144和有源层146。电流扩散层148包括在p型层142上，以在操作期间将电流扩散到p型层142。第一反射层150包括在电流扩散层148上，第二反射层152包括在第一反射层150上，两者之间具有粘合层154。

第一反射层150设置在电流扩散层148上并邻近p型层142，并且可以具有先前针对图5b所述的第一反射层56或针对图8所述的第一反射层92描述的多个层的任何实施例。例如，在led芯片138中，第一反射层150可以包括多个介电层。多个介电层可以包括多个介电层中的每个介电层包括不同厚度的实施例。在一些实施例中，第一反射层150包括7至13个介电层。在一些实施例中，第一反射层150包括多个交替的第一介电层和第二介电层。多个第一介电层可以具有与多个第二介电层不同的折射率。在进一步的实施例中，多个第一介电层包括二氧化硅，多个第二介电层包括氮化硅，尽管如上所述其他材料组合也是可以的。在一些实施例中，第一反射层150包括奇数个第一介电层和第二介电层，而在其他实施例中，第一反射层150包括偶数个第一介电层和第二介电层。在一些实施例中，第一反射层150包括非周期性布拉格反射器。在一些实施例中，第一反射层150包括多个介电层，其中，多个介电层中最厚的介电层通过至少一个较薄的介电层与有源层隔开。在一些实施例中，第一反射层150包括平均厚度大于多个第二介电层的平均厚度的多个第一介电层，并且多个第二介电层中的至少一层的厚度大于多个第一介电层中的至少一层的厚度。针对图5a至图5e的第一反射层56以及图8a和图8b的第一反射层92描述的所有其他实施例也适用于图12a的第一反射层150。

led芯片138还包括反射层孔156，其可以穿过粘合层154和第一反射层150到达电流扩散层148。然后，当沉积第二反射层152时，可以填充或部分填充反射层孔156。因此，第二反射层152形成在第一反射层150上，并且包括到电流扩散层148的通孔158，如先前针对图8所述。

在图12a中，钝化层160和阻挡层162延伸超过有源led结构140的边缘，其中，p触点164可以形成在阻挡层162上。应当理解，钝化层160可以包括金属中间层，如图10a中所述。穿过粘合层154、第一反射层150、电流扩散层148、p型层142和有源层146，包括有源结构孔166。钝化层160包括在阻挡层162和有源结构孔166的侧表面上，并且n触点通孔或n触点168包括在有源结构孔166中，用于将电信号施加到n型层144。施加到p触点164的电信号通过阻挡层162、第二反射层152和电流扩散层148传导到p型层142。因此，施加在p触点164和n触点168上的电信号传导到p型层142和n型层144，促使有源层146发光。

在图12a中，已经去除用于led芯片138的生长衬底，并且n型层144的顶表面170纹理化，用于光提取。为了提供机械稳定性，led芯片138倒装芯片安装到基板172上，在基板172和有源led结构140之间具有接合金属层174和覆盖镜层176。因此，p型层142位于基板172和有源层146之间。基板172可以由许多不同的材料制成，合适的材料是硅。覆盖镜层176可以由许多不同的材料制成，合适的材料是铝。覆盖镜层176有助于反射逃脱第一反射层150和第二反射层152的反射的led光，例如，可以穿过有源结构孔166的光。在一些实施例中，第一反射层150可以在有源结构孔166内的有源led结构140的侧面上环绕和延伸。

图12b示出了覆盖有至少一层发光材料178的图12a的led芯片138。发光材料178可以是针对图10b的至少一层发光材料126描述的任何材料或材料组合。在图12b中，至少一种发光材料层178可以沉积在有源led结构140的顶部，同时暴露p触点164。如同图12a的实施例，有源led结构140包括n型层144、有源层146和p型层142。在一些实施例中，至少一层发光材料层178在n型层144上。如上所述，第一反射层92包括在宽波长范围和宽入射角范围内的改进的反射率。在操作中，各种波长的光从有源层146全向发射和/或被至少一种发光材料层178全向转换，并且可以被第一反射层150、第二反射层152或覆盖镜层176反射，并且从纹理化顶表面170提取。因此，第一反射层150与第二反射层152、覆盖镜层176和纹理化顶表面170中的任何一个或全部相结合，减少了led芯片138内的光学损耗，提供了亮度或光通量的增加。

除了前面描述的led芯片实施例之外，本文描述的反射层也可以在其他配置中提供反射率改进。例如，图13是根据一些实施例的封装的led180的截面图。在图13中，至少一个光源182(例如，led芯片)安装在基板184上。基板184可以包括任何数量的材料，包括但不限于氧化铝、ain、硅和印刷电路板。在一些实施例中，第一反射层186在基板184上并且在至少一个光源182和基板184之间。在进一步的实施例中，第一反射层186在基板184上延伸超过至少安装光源182的位置。在其他实施例中，第一反射层186可以仅在基板184的安装至少一个光源182的区域之外的部分上。封装的led180还可以包括发光层188和密封剂190。发光层188可以包括前面描述的任何发光材料，例如，如图10a所描述的，并且密封剂190可以包括可以被模制成透镜形状的透光材料，例如，硅树脂或玻璃。在一些实施例中，发光层188在安装至少一个光源182的外部的第一反射层186上。在一些实施例中，发光层188和密封剂190可以组合，例如，用作发光材料的粘合剂的硅树脂材料。第一反射层186可以是如前所述的任何多层反射组合，例如，针对图5b、图5c、图5d和图5e的第一反射层56所描述的。因此，第一反射层186位于至少一个光源182的光路中。例如，可以由第一反射层186在至少一个光源182和基板184之间的位置以及安装至少一个光源182的位置之外的基板184上的位置反射由至少一个光源182发射的光和由发光层188朝向基板184转换的光。

图14是根据一些实施例的封装的led192的截面图，其类似于图13的封装的led180，但是示出了多个光源194，例如，led芯片。值得注意的是，第一反射层195位于基板196上，并且位于多个光源194的光路中，并且被配置为反射由多个光源194发射的光。第一反射层195可以是如前所述的任何多层反射组合，例如，针对图5b、图5c、图5d和图5e的第一反射层56所述的多层反射组合。密封剂198可以设置在多个led芯片194上，并且可以包括许多形状，例如但不限于正方形或矩形立方体形状、半球形透镜或具有平坦侧表面的半球形透镜。在一些实施例中，密封剂可以分配在围绕多个光源194的保持材料(未示出)内部的基板196上。

图15是根据一些实施例的多结led芯片200的截面图。多结led芯片200包括衬底204、至少一个n型层206、至少一个有源层208和至少一个p型层210。单独的结218由穿过至少一个p型层210和至少一个有源层208延伸到至少一个n型层206的隔离沟槽216提供。在一些实施例中，隔离沟槽216延伸到衬底204。在一些实施例中，隔离沟槽216完全延伸穿过衬底204，如图15中的垂直虚线所示。在去除衬底204的实施例中，隔离沟槽216可以延伸穿过至少一个n型层206。对于每个单独的结218，单独的结218可通过单独的第一触点212和单独的第二触点214单独寻址。例如，多结led芯片200可以安装在基板(未示出)上，该基板包括用于第一触点212和第二触点214的相应电连接。基板可以是具有电迹线的印刷电路板或具有相应电连接的任何其他类型的基板。多结led芯片200还包括第一反射层202，该第一反射层202可以在单独的结218的至少一个p型层210上。第一反射层202可以是如前所述的任何多层反射组合，例如，针对图5b、图5c、图5d和图5e的第一反射层56所述的多层反射组合。第一反射层202位于多结led芯片200的光路中。多结led芯片200可以是类似于先前针对图8、图10a、图10b、图11a和图11b描述的实施例的倒装芯片led。在其他实施例中，多结led芯片200可以类似于先前针对图12a和图12b描述的实施例。第一反射层202可以在每个单独的结218上，并且隔离沟槽216可以延伸穿过第一反射层。在其他实施例中，第一反射层202可以是横跨所有单独的结218的连续层，如图15中的水平虚线所示。例如，隔离沟槽216可以从衬底或至少一个n型层206朝向但不穿过第一反射层202形成。

在其他实施例中，本文描述的反射层也可以在系统级配置中提供反射率改进。例如，图16是根据一些实施例的照明器材220的一部分的横截面表示。在图16中，照明器材220包括光源222。光源222可以是单个光源或多个光源，并且可以包括封装的led、基于半导体的led芯片、有机led芯片、激光器、荧光光源和白炽光源等。光源222安装或支撑在照明器材220的外壳224上。第一反射层226位于外壳上，并且可以位于光源222和外壳224之间以及光源222由外壳224支撑的位置之外的位置。在一些实施例中，第一反射层226仅位于光源222由外壳224支撑的位置之外的位置。第一反射层226可以是如前所述的任何多层反射组合，例如，针对图5b、图5c、图5d和图5e的第一反射层56所描述的多层反射组合。照明器材220还可以包括透光盖228。因此，第一反射层226位于光源222的光路中。例如，由光源222发射的光可以在通过透光盖228离开照明器材220之前被外壳224上的第一反射层226反射。

因此，本文描述的一些实施例包括一种装置，该装置包括光源和位于光源的光路中的第一反射层。第一反射层包括多个第一介电层和多个第二介电层，并且多个第一介电层的平均厚度大于多个第二介电层的平均厚度。多个第二介电层中的至少一层的厚度大于多个第一介电层中的至少一层的厚度。另外，反射层可以包括以上针对图5b、图5c、图5d和图5e描述的任何实施例。本文描述的其他实施例包括一种装置，该装置包括光源和位于光源光路中的第一反射层。第一反射层包括多个第一介电层和多个第二介电层，其中，多个第一介电层的每一层包括不同的厚度。多个第一介电层中的最厚层位于多个第一介电层的其他层之间。另外，反射层可以包括以上针对图5b、图5c、图5d和图5e描述的任何实施例。

如前所述，粘合层可以配置在第一反射层和第二反射层之间，以促进两者之间的粘合。许多不同的材料可用于粘合层，例如，氧化钛(tio、tio2)、氧氮化钛(tion、tixoyn)、氧化钽(tao、ta2o5)、氧氮化钽(taon)、氧化铝(alo、alxoy)或其组合。在某些实施例中，可能希望形成具有光滑表面的粘合层，在该表面上可以形成第二反射层。如果粘合层包括具有粗糙表面形态的表面，则不希望的光散射点可能引入粘合层和第二反射层之间。此外，粗糙表面形态会对随后形成的层的膜质量产生负面影响。在某些实施例中，粘合层包括氧化铝，例如，alxoy或al2o3，其可以通过电子束沉积形成，以提供具有光滑表面且没有显著表面形态的致密且连续的膜。在这方面，通过电子束沉积形成厚度约为的al2o3膜，并用扫描电子显微镜观察。图17a是放大约10,000倍的al2o3膜表面的扫描电子显微镜图像。如图所示，在10,000倍的al2o3膜中没有明显可见的表面形态。图17b是放大约50,000倍的图17a的al2o3膜表面的扫描电子显微镜图像。同样，在50,000倍的al2o3膜中没有明显可见的表面形态。在这点上，通过电子束沉积形成的包含al2o3的粘合层可以形成其上可以形成第二反射层的光滑表面。因此，粘合层和第二反射层之间的界面可以具有减少的散射点和改进的层质量。

在某些实施例中，可能希望在粘合层和第二反射层之间形成具有受控形态或颗粒结构的界面。例如，粘合层内的完整或部分开口的图案或阵列可以提供第二反射层和第一反射层之间的改进的粘合，同时降低光学损耗。在这点上，图18a是包括在第一反射层92和第二反射层94之间具有受控形态或晶粒结构的粘合层96的截面图。第一反射层92和第二反射层94可以如前所述配置。如图所示，粘合层96被配置为形成在第一反射层92和第二反射层94之间延伸的多个开口96’。特别地，多个开口96’的一个或多个开口延伸穿过粘合层96的整个厚度。在某些实施例中，如前所述，粘合层96包括氧化铝，例如，alxoy或al2o3。在进一步的实施例中，粘合层96包括阳极氧化铝(alxoy或al2o3)。为了用阳极氧化铝形成粘合层96，可以首先在第一反射层92上形成或沉积铝层。铝层随后可以用电解液进行阳极氧化处理。在阳极氧化过程中，铝膜到阳极氧化铝的电化学转化可以在阳极氧化铝膜上形成孔、纳米孔或开口96’。在图18a中，粘合层96包括接触第一反射层92的第一表面230。在某些实施例中，粘合层96包括阳极氧化铝，其形成完全在第一反射层92和第二反射层94之间延伸的孔、纳米孔或开口96’。在其他实施例中，粘合层96可以包括其他阳极金属氧化物。多个开口96’中的一个或多个开口可以至少部分被第二反射层94填充。在这点上，第二反射层94的部分可以完全填充多个开口96’的一个或多个开口以及第一反射层92的接触部分。因此，第二反射层94和粘合层96之间的表面积增加，这可以促进粘合的改进。另外，至少一些穿过第一反射层92的光可以被第二反射层94反射，而不穿过粘合层96，这可以减少一些光学损耗。在其他实施例中，第二反射层94可以仅部分填充开口96’，而在其他实施例中，第二反射层94可以不填充开口96’。图18b是去除了第一反射层92的图18a的粘合层96的第一表面230的仰视图。如图18b所示，粘合层96的开口96’可以在粘合层96上形成图案或阵列。如前所述，开口96’可以完全延伸穿过粘合层96，因此，第二反射层94的部分是可见的。

图19a是包括在第一反射层92和第二反射层94之间具有不同受控形态或晶粒结构的粘合层96的截面图。如图19a所示，多个开口96’延伸穿过小于第二反射层94和第一反射层92之间的粘合层96的整个厚度。特别地，多个开口96’从第二反射层94向第一反射层92延伸。重申一下，多个开口96’延伸穿过第二反射层94和粘合层96之间的边界，但是不延伸穿过粘合层96和第一反射层94之间的边界。在这点上，粘合层96的第一表面230可以与第一反射层92形成连续的界面。如前所述，粘合层96可以包括阳极金属氧化物，例如，阳极氧化铝。为了形成图19a所示的粘合层96，在孔、纳米孔或开口96’能够完全延伸穿过粘合层96之前，停止阳极氧化过程。以这种方式，可以增加第二反射层94和粘合层96之间的界面之间的表面积，同时保持粘合层96和第一反射层92之间的连续接触。图19b是去除了第一反射层92的图19a的粘合层96的第一表面230的仰视图。如图19b所示，粘合层96的第一表面230是连续的，并且图19a的开口96’不可见。

如图18a至图19b所示，用阳极化金属氧化物形成粘合层96，提供了定制粘合层96的折射率的能力。特别地，改变阳极氧化过程的电化学条件，例如，电解质浓度、酸度、溶液温度、电流和阳极氧化时间中的一个或多个，可以改变开口96’的宽度。开口96’的不同宽度可以提供具有不同折射率的薄膜。特别地，开口96’的较大宽度可以增加粘合层96的折射率，而开口96’的较小宽度可以降低粘合层96的折射率。例如，在粘合层96包括阳极氧化铝(alxoy或al2o3)的实施例中，定制开口96’的宽度可以提供在约1.4至约2.1的范围内的粘合层96的折射率。

如前所述，氧化铝膜对450nm左右的波长具有较低的消光系数，因此对有源led结构产生的光吸收较少。图20是表示al2o3膜的椭偏测量的绘图。为了测量，通过电子束沉积形成厚度约为的al2o3膜。在x轴表示的波长范围内收集并绘制55°、65°和75°角度的ψ和δ数据。图20中绘制的椭圆偏振数据的模型分析计算出折射率约为1.7，消光系数小于约0.001，从而证明包含氧化铝的粘合层减少了对有源led结构产生的光的吸收。

本领域技术人员将认识到对本公开的优选实施例的改进和修改。所有这些改进和修改都被认为在本文公开的概念和所附的权利要求的范围内。